e-NABLE i protezy dłoni z drukarki 3D

28 Paź 2015

Co jakiś czas w mediach pojawiają się różne doniesienia na temat zastosowań druku 3D w medycynie. Dla mnie szczególnie ciekawe jest wykorzystanie w tej branży niskobudżetowych drukarek FDM – na przykład przy produkcji urządzeń protetycznych, gdzie przy stosunkowo niewielkim nakładzie finansowym można stworzyć coś, co ułatwi funkcjonowanie człowiekowi, psu, kotu albo nawet pingwinowi.

Niedawno zwróciłem uwagę na projekt mechanicznych protez dłoni prowadzony przez organizację e-NABLE (Enabling The Future) – sieć kilku tysięcy rozsianych po całym świecie wolontariuszy, pomagających ludziom, którzy z różnych względów nie mogą sobie pozwolić na drogie, dostępne na rynku tradycyjne urządzenia protetyczne. Wolontariuszami e-NABLE mogą zostać zarówno osoby chcące drukować elementy protez, składać je w całość lub spotykać się z ich odbiorcami i pomagać w procesie wyboru i dopasowania urządzeń do konkretnego przypadku.

e-nable-02
Żródło

Na czym polega działanie takiej mechanicznej protezy? Nie zawiera ona żadnej elektroniki ani żadnych czujników wykrywających impulsy nerwowe czy napinanie mięśni. Sztuczna ręka tego typu posiada mechanizm, umożliwiający zginanie i prostowanie palców przez ruch samego nadgarstka. Na wierzchu protezy znajduje się zestaw linek, które podczas zgięcia nadgarstka naprężają się i zaczynają ciągnąć palce w kierunku wnętrza dłoni. Po wyprostowaniu nadgarstka palce wracają do wyjściowej pozycji dzięki odpowiednio poprowadzonym gumkom:

Oczywiście funkcjonalność takiej protezy jest dość mocno ograniczona: nie ma możliwości zginania pojedynczych palców, ani poruszania nimi bez zginania całego nadgarstka. Po zaciśnięciu dłoni sam chwyt jest również mniej pewny niż w przypadku prawdziwej ręki, lub (jak sądzę) zaawansowanych urządzeń za kilka/kilkadziesiąt tysięcy dolarów. Jednak przy osiągnięciu pewnej wprawy możliwe jest podnoszenie różnych przedmiotów, czy wykonywanie takich czynności jak otwieranie i zamykanie drzwi czy na przykład trzymanie kierownicy roweru. Pomijając kwestie użyteczności, to w przypadku dzieci – dla których przede wszystkim adresowane są projekty e-NABLE – bardzo istotny jest sam fakt posiadania dłoni w miejscu kikuta. A to, że protezy są dalekie od naturalnego wyglądu może być nawet pewnym atutem – łatwo w ich przypadku o skojarzenia z rękami superbohaterów, co może być jeszcze bardziej podkreślone przez różne kolory tworzywa lub dodatkowe modyfikacje.

Moja historia z e-NABLE zaczęła się kilka tygodni temu, gdy skontaktował się ze mną pewien człowiek, poszukujący możliwości skonstruowania niedrogiej, mechanicznej protezy ręki dla swojego przyjaciela. Temat był dość złożony, bo odróżnieniu od większości modeli jak na zdjęciach powyżej, potrzebne było urządzenie, które odtworzyłoby funkcje nie tylko dłoni, ale i większej części przedramienia. Spędziłem trochę czasu na rozczajaniu tematu, rozmowie z ludźmi, przeglądaniu różnych modeli, drukowaniu oraz testowaniu dodatkowych technologii niezbędnych do wykonania takiego przedmiotu. Jeśli wszystko będzie szło zgodnie z planem, niedługo powinien się pojawić osobny wpis na ten temat.

W międzyczasie postanowiłem też zarejestrować się jako wolontariusz e-NABLE. Każdy, kto chce dołączyć do tej organizacji i wykorzystać swoją drukarkę 3D, zostaje poproszony o wykonanie próbnej protezy dłoni w wybranym przez siebie wariancie i rozmiarze. Dłoń taka po wydrukowaniu i złożeniu powinna zostać przesłana pocztą, lub ewentualnie w formie nagrania wideo przedstawiona ekipie e-NABLE do akceptacji. Sam jako model próbny wybrałem lewą dłoń Raptor Reloaded w skali 135%:

Raptor-Reloaded
Źródło

Jako ciekawostkę dodam, że w działająca w Polsce Fundacja Splotu Ramiennego prowadzi od niedawna pilotażowy projekt Pomocna Dłoń 3D. W ramach niego dzieci z urazami i wadami rąk będą mogły bezpłatnie otrzymać wykonane na drukarkach protezy – właśnie na podstawie projektów e-NABLE. Poza zbieraniem pieniędzy na tę działalność, fundacja poszukuje też drukarzy oraz producentów drukarek 3D chętnych do nawiązania współpracy.

IMG_20151026_182010s

Pliki STL większości modeli protez e-NABLE można znaleźć na YouMagine oraz Thingiverse – wszystkie linki znajdują się na stronie enablingthefuture.org. Sam druk elementów jest w miarę prosty. Dla mnie największym wyzwaniem w przypadku Raptor Reloaded było przeskalowanie oryginalnych plików tak, aby uniknąć powstania większych luzów między ruchomymi elementami. O całym procesie dostosowania rozmiaru, druku oraz składania protezy napiszę w kolejnym artykule.


O autorze

ARTYKUŁY POWIĄZANE
  • Bardzo dobrze, że w Polsce też takie inicjatywy nabierają rozpędu. Też się przymierzam do pomocy, jak tylko skalibruję swoją prusę :)
    BTW ile zużyłeś filamentu na kompletny wydruk?

    Pozdrawiam

    • Krzysztof Matusiewicz

      206 gram + 33 g na materiał podporowy, Nie licząc paru nieudanych wydruków :)

    • Krzysztof Matusiewicz

      Do druku wykorzystałem filament z http://sklep.gamplate.pl/ (PLA Spectrum Polar White).

  • Ech… Fajny ale bardzo śliski temat. Przynajmniej w Polsce – nie wiem jak to wygląda w pozostałych krajach UE? Sorry za spamowanie, ale jakiś czas temu opublikowałem dość drobiazgową analizę tego problemu w kontekście przepisów prawa: http://centrumdruku3d.pl/samodzielny-druk-3d-protez-zgodny-polskim-prawem/

    Protezy – czy produkowane seryjnie, czy z drukarki 3D, podlegają pod ustawę o wyrobach medycznych. Oto fragment ustawy, dotyczący m.in. protez:

    Do wprowadzanych do obrotu i wprowadzanych do używania wyrobów wykonanych na zamówienie (…) dołącza się oświadczenie wytwórcy lub autoryzowanego przedstawiciela wystawione po przeprowadzeniu odpowiedniej dla danego wyrobu procedury oceny zgodności i potwierdzające, że wyrób spełnia odnoszące się do niego wymagania zasadnicze, lub wskazujące, które z wymagań zasadniczych nie zostały spełnione, z podaniem przyczyn. Oświadczenie to udostępnia się pacjentowi, dla którego przeznaczony jest wyrób, zidentyfikowanemu za pomocą nazwiska, akronimu lub kodu liczbowego.

    „Ustawa o wyrobach medycznych”
    Dz.U.10.107.679
    rozdz. 2 art. 11 ust. 3

    W ustawie jest opisana drobiazgowa procedura wprowadzenia protez na rynek. Jeśli się tego nie uczyni:

    Art. 93. Kto wbrew obowiązkowi przeprowadzenia oceny zgodności wyrobu, o którym mowa w art. 13 ust. 1, dopuszcza do wprowadzenia do obrotu wyrobu bez przeprowadzenia tej oceny, podlega grzywnie, karze ograniczenia wolności albo pozbawienia wolności do lat 2.
    (…)
    Art. 96. Kto dostarcza, udostępnia lub dystrybuuje wyroby niespełniające wymagań określonych w ustawie, podlega grzywnie, karze ograniczenia wolności albo pozbawienia wolności do roku.

    „Ustawa o wyrobach medycznych”
    Dz.U.10.107.679
    rozdz. 13 art. 93 i 96

    I to tyle w tym temacie. Inicjatywa zacna, ale należy mieć na uwadze obostrzenia prawne.

    • Krzysztof Matusiewicz

      Dzięki za info. Jeśli w Polsce takich drukowanych protez nie można używać, pozostaje wysyłać je potrzebującym za granicą. Wspominałem już że człowiek, dla którego konstruuję protezę mieszka w Tanzanii i nie ma zamiaru jej używać na terenie naszego kraju?

      Poza tym myślę że jeśli ktoś z Polski zgłosi się do e-NABLE i otrzyma od nich jedną protezę na własny użytek to niewielkie jest ryzyko że ktoś go za to wsadzi do więzienia lub każe płacić grzywnę …

      Gorzej się ma sprawa z fundacjami, które chciałyby takie protezy dostarczać w większej skali bezpośrednio do potrzebujących.

      • >>Jeśli w Polsce takich drukowanych protez nie można używać, pozostaje wysyłać je potrzebującym za granicą. Wspominałem już że człowiek, dla którego konstruuję protezę mieszka w Tanzanii i nie ma zamiaru jej używać na terenie naszego kraju?

        >>Do wprowadzanych do obrotu i wprowadzanych do używania wyrobów wykonanych na zamówienie (…) dołącza się oświadczenie wytwórcy lub autoryzowanego przedstawiciela wystawione po przeprowadzeniu odpowiedniej dla danego wyrobu procedury oceny zgodności

        Jeśli jesteś producentem, to nieważne gdzie to wysyłasz. Produkujesz to na terenie Polski i podlegasz polskim przepisom prawa. Ustawa reguluje produkcję i wprowadzanie do obrotu a nie używanie.

        Na szczęście to wszystko jest tak niszowe i mało kogo obchodzi, że nie masz się czego obawiać… Chyba, że masz dużo większą odwiedzalność niż ci się wydaje i czytają to ci sami ludzie, którzy kiedyś wywołali aferę piekarza, który oddawał nadwyżki chleba potrzebującym?

        • Fakt, jest to wyrób medyczny. Strach pomyśleć co stanie się osobie, która z dobrej woli będzie chciała komuś za darmo pomóc. Szkoda, że na zachodzie potrafią tak pomagać, a u nas wynajdywać przepisy prawne, które godzą w osoby chcące pomóc i osoby potrzebujące. Przypominam, że koszt seryjnie produkowanych protez dłoni zaczyna się od kilku tysięcy złotych – oczywiście nie mam na myśli protez estetycznych tylko funkcjonalne np. cięgnowe.

          Pamiętam jakiś czas temu ograniczono sprzedaż żarówek na rzecz energooszczędnych. Wtedy to zamieniono nazwę zwykłych żarówek na żarówki wstrząsoodporne itd.
          Proponuję zatem używać nazwy „cięgnowe urządzenie do chwytania” i po sprawie :)

          Pozdrawiam

        • Krzysztof Matusiewicz

          Hmm moim zdaniem wysłanie wyprodukowanej protezy od razu za granicę nie mieści się w definicji wprowadzenia do obrotu:

          „wprowadzenie do obrotu – udostępnienie za opłatą albo nieodpłatnie, po raz pierwszy, wyrobu fabrycznie nowego lub całkowicie odtworzonego, innego niż wyrób do badań klinicznych i wyrób do oceny działania, w celu używania lub dystrybucji na terytorium państwa członkowskiego.”

          „państwo członkowskie – państwo członkowskie Unii Europejskiej lub pań-
          stwo członkowskie Europejskiego Porozumienia o Wolnym Handlu (EFTA)
          – stronę umowy o Europejskim Obszarze Gospodarczym, lub Konfederację
          Szwajcarską;”

          A o tym chlebie też pomyślałem ;)

      • Mscichu

        Dołącz tabliczkę „Figurka, nie do użytku praktycznego” Czy coś w ten deseń i jesteś producentem figurki, tak jak ten gościu co postawił rzeźbę fotoradaru.

  • skleroz a

    czemu jeden kciuk?
    nie lepiej zrobic dwa i 3 palce? chwyt bylby pewniejszy

    • Krzysztof Matusiewicz

      Oczywiście. Zapewne autorom zależało na utrzymaniu podobieństwa z ludzką dłonią.

  • Dominika

    Mój synek ma 6,5roku. Ma ciezkie uszkodzenie splotu ramiennego. Dlon, paluszki nie pracuja (kciuk ma zgieci). Nadgarstek opadajacy. Zaplacilabym kazde pieniadze jesli mialby mozliwosc jej uzyskania. Moge poprosic o kontakt? [email protected]
    dominika

    • Krzysztof Matusiewicz

      Niestety temat drukowanych protez okazał się dla mnie zbyt złożony (przede wszystkim ze względów prawnych) i musiałem go porzucić. Mogę jedynie zachęcić do kontaktu z Fundacją Splotu Ramiennego. Możliwe że istnieją też inne fundacje które mogłyby w takiej sytuacji pomóc.

  • Małgorzata Krystek

    Witam, czy ktoś udzieli mi informacji kto może wykonać protezę łapy dla psa w 3D ?

Ostatnie komentarze